(57)【要約】【課題】  コンディショニング処理を効率よく行い、耐電圧特性を向上させる。【解決手段】  真空絶縁容器１と、前記真空絶縁容器１の一方に封着される固定側封着金具２と、前記固定側封着金具２に貫通固定された固定側通電軸４と、接離自在の固定側接点５および可動側接点６と、前記固定側接点５を包囲するように設けられた固定側電極保護シールド１０と、前記真空絶縁容器１の他方に封着される可動側封着金具３と、前記可動側封着金具３を貫通する可動側通電軸７と、前記可動側通電軸７と前記可動側封着金具３間に取り付けられた主ベローズ８と、前記可動側接点６を包囲するように設けられた可動側電極保護シールド１１とを具備した真空バルブであって、前記真空絶縁容器１の一方と前記固定側封着金具２間、および前記真空絶縁容器１の他方と前記可動側封着金具３間の少なくとも一方に伸縮自在の外部ベローズ２０を取り付けたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器の一方の開口面に取り付けられる固定側封着金具と、
前記固定側封着金具に貫通固定された固定側通電軸と、
前記固定側通電軸端の前記真空絶縁容器内に固着された固定側接点と、
前記固定側接点を包囲するように設けられるとともに、前記固定側封着金具に固定された固定側電極保護シールドと、
前記真空絶縁容器の他方の開口面に取り付けられる可動側封着金具と、
前記可動側封着金具の中央開口部を移動自在に貫通する可動側通電軸と、
前記可動側通電軸端に前記固定側接点と対向して固着された可動側接点と、
前記可動側通電軸に一方端が取り付けられ、他方端が前記可動側封着金具の中央開口部に取り付けられた伸縮自在の主ベローズと、
前記可動側接点を包囲するように設けられるとともに、前記可動側封着金具に固定された可動側電極保護シールドとを具備した真空バルブであって、
前記真空絶縁容器の一方の開口面と前記固定側封着金具間、および前記真空絶縁容器の他方の開口面と前記可動側封着金具間の少なくとも一方に伸縮自在の外部ベローズを取り付けたことを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記固定側封着金具に中央開口部を設け、この中央開口部に前記固定側通電軸を移動自在に貫通させ、前記中央開口部と前記固定側通電軸間に伸縮自在の内部ベローズを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
前記真空絶縁容器端に前記外部ベローズを覆うような補助シールドを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空バルブ。
【請求項４】
前記電極保護シールドの外周に半径方向に広がる補助シールドを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空バルブ。
【請求項５】
筒状の真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器の少なくとも一方の開口面に取り付けられた伸縮自在の外部ベローズと、
前記真空絶縁容器内に収納される一対の接点と、
前記接点間を気密のもと接離自在に接離させるベローズと、
前記接点の一方を包囲するように設けられるとともに、前記真空絶縁容器の一方に固定された一方の電極保護シールドと、
前記接点の他方を包囲するように設けられるとともに、前記真空絶縁容器の他方に固定された他方の電極保護シールドとを具備した真空バルブであって、
先ず、前記ベローズを伸縮させて前記接点間を前記電極保護シールド間のギャップ長よりも短くして放電させ、
次いで、前記外部ベローズを伸縮させて前記電極保護シールド間を前記接点間のギャップ長よりも短くして放電させることを特徴とする真空バルブのコンディショニング処理方法。
【請求項６】
前記ベローズを、前記接点の一方と前記真空絶縁容器の一方の開口面間、および前記接点の他方と前記真空絶縁容器の他方の開口面間の少なくとも一方に取り付けたことを特徴とする請求項５に記載の真空バルブのコンディショニング処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造時に生じる電気的な欠陥を除去するコンディショニング処理を効率よく行い、耐電圧特性を向上し得る真空バルブおよびコンディショニング処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な従来の真空バルブの断面図を示す図７において、筒状の真空絶縁容器１の両端開口面には、固定側封着金具２と可動側封着金具３とが気密に取り付けられている。固定側封着金具２には、一方の電路となる固定側通電軸４が気密に貫通固定され、真空絶縁容器１内の固定側通電軸４端に固定側接点５が固着されている。固定側接点５に対向して、接離自在の可動側接点６が他方の電路となる可動側通電軸７端に固着されている。
【０００３】
可動側通電軸７の真空絶縁容器１内の中間部には、伸縮自在の主ベローズ８の一方端が気密に取り付けられ、他方端が可動側封着金具３の中央開口部に気密に取り付けられている。これにより、内部圧力１０−２Ｐａ以下の真空度を維持しながら可動側通電軸７を軸方向に移動させることが可能になっている。
【０００４】
また、真空絶縁容器１内面の中間部の突出部１ａには、両接点５、６を包囲するように筒状のアークシールド９が設けられ、接点５、６の電流開閉時に発生する金属蒸気が真空絶縁容器１の内面に付着して、沿面の絶縁抵抗が低下することを防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このような真空バルブを断路器用に用いる場合には、ループ電流（数百アンペア）を開閉する責務が必要となり、両接点５、６表面が溶融する。また、接地開閉器用に用いる場合には、事故電流（数千〜数万アンペア）を強制的に短絡させる責務が必要となり、両接点５、６表面が溶融や溶着する。
【０００６】
このように両接点５、６が溶融や溶着して表面が凸凹に荒れても、所定の耐電圧特性を確保するため、一般的には接点５、６間のギャップ長を大きくしていた。ギャップ長を大きくすると、真空バルブの軸方向が長くなり、その結果、断路器や接地開閉器の全体形状が大型化していた。
【０００７】
これを解決する方法として、従来、接点５、６をそれぞれ包囲するような電極保護シールドを取り付けたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
この真空バルブの断面図を示す図８において、固定側接点５は、固定側封着金具２に固定された筒状の固定側電極保護シールド１０で包囲されている。また、可動側接点６は、可動側封着金具３に固定された筒状の可動側電極保護シールド１１で包囲されている。そして、接点５、６の開路時のギャップ長よりも電極保護シールド１０、１１が対向する先端間のギャップ長を短くしている。
【０００９】
これにより、電流開閉により両接点５、６の表面が荒れても、それぞれが電極保護シールド１０、１１で包囲されているので、電界緩和が図られ、軸方向の長さを短くすることができる。
【００１０】
一方、図８のような真空バルブの製造過程において、接点５、６などは、機械加工などで生じる微細な突起やバリなどの電気的な欠陥を電気的処理で除去するコンディショニング処理が施される。接点５、６間のコンディショニング処理では、ギャップ長を短くして低い電圧を印加して放電させ、電気的な欠陥を除去する。しかしながら、電極保護シールド１０、１１間では、高い電圧を印加しなければならない。
【００１１】
このため、コンディショニング処理を行う試験設備は、真空バルブの耐電圧よりも高い電圧を発生させるために、大容量としなければならなかった。更には、電極保護シールド１０、１１間で発生させていた放電が真空絶縁容器１内面に移ることがある。真空絶縁容器１内面に放電が移行すると、沿面が汚損されたり、損傷を与えたりすることになる。
【特許文献１】特開２０００−２９４０８９号公報  （第２ページ、図５）
【特許文献２】特開昭５３−３６６２号公報  （第２ページ、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
アークシールド９を用いた真空バルブを断路器用や接地開閉器用に用いようとすると、接点５、６間のギャップ長を大きくしなければならないので、軸方向が長くなっていた。
【００１３】
また、接点５、６をそれぞれ包囲する電極保護シールド１０、１１を用いたものでは、コンディショニング処理時の試験設備が大容量となり、また、真空絶縁容器１が汚損、損傷することがあった。損傷すると、真空絶縁容器１内の真空度が維持できなくなる。
【００１４】
このため、電極保護シールド１０、１１を用いて耐電圧特性を向上させ、コンディショニング処理を効率よくできる真空バルブが望まれていた。
【００１５】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、コンディショニング処理を効率よくでき、耐電圧特性を向上し得る真空バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の真空バルブは、筒状の真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器の一方の開口面に取り付けられる固定側封着金具と、前記固定側封着金具に貫通固定された固定側通電軸と、前記固定側通電軸端の前記真空絶縁容器内に固着された固定側接点と、前記固定側接点を包囲するように設けられるとともに、前記固定側封着金具に固定された固定側電極保護シールドと、前記真空絶縁容器の他方の開口面に取り付けられる可動側封着金具と、前記可動側封着金具の中央開口部を移動自在に貫通する可動側通電軸と、前記可動側通電軸端に前記固定側接点と対向して固着された可動側接点と、前記可動側通電軸に一方端が取り付けられ、他方端が前記可動側封着金具の中央開口部に取り付けられた伸縮自在の主ベローズと、前記可動側接点を包囲するように設けられるとともに、前記可動側封着金具に固定された可動側電極保護シールドとを具備した真空バルブであって、前記真空絶縁容器の一方の開口面と前記固定側封着金具間、および前記真空絶縁容器の他方の開口面と前記可動側封着金具間の少なくとも一方に伸縮自在の外部ベローズを取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、一対の接点をそれぞれ電極保護シールドで囲い、製造時のコンディショニング処理を接点間および電極保護シールド間でギャップ長を個別に縮めて行うようにしているので、コンディショニング処理が効率よくでき、耐電圧特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１９】
先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブを図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る真空バルブの構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る真空バルブの接点間のコンディショニング処理方法を説明する図、図３は、本発明の実施例１に係る真空バルブの電極保護シールド間のコンディショニング処理方法を説明する図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【００２０】
図１に示すように、例えばアルミナ磁器からなる筒状の真空絶縁容器１の一方の開口面には、固定側封着金具２が気密に取り付けられている。他方の開口面には、伸縮自在の外部ベローズ２０の一方端が気密に取り付けられている。外部ベローズ２０の他方端には、可動側封着金具３が気密に取り付けられている。
【００２１】
固定側封着金具２には、一方の電路となる固定側通電軸４が気密に貫通固定され、真空絶縁容器１内の固定側通電軸４端に固定側接点５が固着されている。固定側接点５に対向して、接離自在の可動側接点６が他方の電路となる可動側通電軸７端に固着されている。
【００２２】
可動側通電軸７の真空絶縁容器１内の中間部には、伸縮自在の主ベローズ８の一方端が気密に取り付けられ、他方端が可動側封着金具３の中央開口部に気密に取り付けられている。これにより、内部圧力１０−２Ｐａ以下の真空度を維持しながら可動側通電軸７を軸方向に移動させることが可能になっている。
【００２３】
また、固定側接点５は、一方端が固定側封着金具２に固定された金属製の筒状の固定側電極保護シールド１０で包囲されている。可動側接点６は、一方端が可動側封着金具３に固定された金属製の筒状の可動側電極保護シールド１１で包囲されている。これらの電極保護シールド１０、１１の先端は、それぞれ円弧状に湾曲しており、その先端間のギャップ長は、接点５、６の開路時のギャップ長よりも短くなっている。
【００２４】
これにより、電流開閉により両接点５、６の表面が荒れても、両接点５、６は、それぞれの電極保護シールド１０、１１で包囲されているので、電界緩和が図られ、耐電圧特性の低下を抑制することができる。
【００２５】
次に、このような真空バルブの製造において、電気的な欠陥を除去するコンディショニング処理方法を図２および図３を参照して説明する。
【００２６】
接点５、６間においては、図２に示すように、主ベローズ８を伸ばして可動側通電軸７を図示上方に移動させ、ギャップ長を短くする。そして、接点５、６間に電圧を印加し、放電をさせる。この場合、外部ベローズ２０は、伸ばした状態とする。
【００２７】
電極保護シールド１０、１１間においては、図３に示すように、接点５、６間を開路位置に開いた状態で、外部ベローズ２０を縮めて先端間のギャップ長を短くする。そして、電極保護シールド１０、１１間に電圧を印加し、放電をさせる。なお、電極保護シールド１０、１１間のコンディショニング処理が終了すると、外部ベローズ２０を伸ばして元に戻し、開閉器などに組み込むものとする。
【００２８】
これらにより、接点５、６間、および電極保護シールド１０、１１間のコンディショニング処理における電圧を低く抑えることができる。このため、試験設備の容量を小さくでき、また、電極保護シールド１０、１１間での放電が真空絶縁容器１内面へ移ることを抑制することができる。
【００２９】
上記実施例１の真空バルブによれば、一対の接点５、６をそれぞれ電極保護シールド１０、１１で囲い、製造時のコンディショニング処理時には、接点５、６間と電極保護シールド１０、１１間とのギャップ長を個別に短くして行うようにしているので、コンディショニング処理の効率がよく、電極保護シールド１０、１１により接点５、６の電界緩和が図られ、耐電圧特性を向上させることができる。
【００３０】
上記実施例１では、外部ベローズ２０を可動側封着金具３と真空絶縁容器１の一方の開口面間に設けて説明したが、固定側封着金具２と真空絶縁容器１の他方の開口面間、および固定側封着金具２と可動側封着金具３の両側に外部シールド２０を設けても、コンディショニング処理時において電極保護シールド１０、１１間のギャップ長を短くすることができる。
【実施例２】
【００３１】
次に、本発明の実施例２に係る真空バルブを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る真空バルブの構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、固定側通電軸側に内部ベローズを設けたことである。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
図４に示すように、固定側封着金具２に中央開口部を設け、固定側通電軸４が移動自在に貫通するようにしている。また、固定側通電軸４の中間部に伸縮自在の内部ベローズ２１の一方端を気密に取り付け、他方端を固定側封着金具２の中央開口部に気密に取り付けている。
【００３３】
そして、コンディショニング処理時には、固定側通電軸４および可動側通電軸７のそれぞれを移動させ、接点５、６間のギャップ長を短くしている。これにより、それぞれの接点５、６をそれぞれの電極保護シールド１０、１１の先端よりも露出させることができ、接点５、６のコンディショニング処理を効率よく行うことができる。即ち、接点５、６間の対向面はもとより側面のコンディショニング処理を行うことができる。
【００３４】
上記実施例２の真空バルブによれば、実施例１による効果のほかに、コンディショニング処理をより効率よく行うことができる。
【実施例３】
【００３５】
次に、本発明の実施例３に係る真空バルブを図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例３に係る真空バルブの構成を示す断面図である。なお、この実施例３が実施例１と異なる点は、外部ベローズを覆うような第１の補助シールドを設けたことである。図５において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
図５に示すように、外部シールド２０を取り付けた真空絶縁容器１端には、内側に突出した環状の第１の補助シールド２２を気密に取り付けている。この第１の補助シールド２２の端部は、外部シールド２０を覆うように折曲されている。
【００３７】
上記実施例３の真空バルブによれば、実施例１による効果のほかに、電流開閉時に接点５、６間から発生する金属蒸気の外部ベローズ２０への到達を抑制することができる。
【実施例４】
【００３８】
次に、本発明の実施例４に係る真空バルブを図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施例４に係る真空バルブの構成を示す断面図である。なお、この実施例４が実施例１と異なる点は、可動側電極保護シールドに第２の補助シールドを設けたことである。図６において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
図６に示すように、可動側電極保護シールド１１の外周には、半径方向に広がる環状の第２の補助シールド２３が取り付けられている。なお、固定側封着金具２側に外部ベローズ２０が取り付けられたときには、前記第２の補助シールド２３を固定側電極保護シールド１０に取り付けるものとする。
【００４０】
上記実施例４の真空バルブによれば、実施例１による効果のほかに、電流開閉時に接点５、６間から発生する金属蒸気の外部ベローズ２０への到達を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例１に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る真空バルブの接点間のコンディショニング処理方法を説明する図。
【図３】本発明の実施例１に係る真空バルブの電極保護シールド間のコンディショニング処理方法を説明する図。
【図４】本発明の実施例２に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図５】本発明の実施例３に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図６】本発明の実施例４に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図７】従来のアークシールドを有する真空バルブの構成を示す断面図。
【図８】従来の電極保護シールドを有する真空バルブの構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１  真空絶縁容器
１ａ  突出部
２  固定側封着金具
３  可動側封着金具
４  固定側通電軸
５  固定側接点
６  可動側接点
７  可動側通電軸
８  主ベローズ
９  アークシールド
１０  固定側電極保護シールド
１１  可動側電極保護シールド
２０  外部ベローズ
２１  内部ベローズ
２２  第１の補助シールド
２３  第２の補助シールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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